新人教版选修3-1高中物理闭合电路欧姆定律 学案

闭合电路欧姆定律 学案【典型例题】【例 1】如图所示，电源的电动势是 6V，内电阻是 0.5 ,小电动机 M 的线圈电阻为0.5 ，限流电阻 R0 为 3 ，若电压表的示数为 3V，试求：⑴ 电源的功率和电源的输出功率⑵ 电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率【解析】⑴在串联电路中,电压表读 R0 两端的电压,由欧姆定律得 I=AVRU1330电源的总功率：P 总=EI=6W由能量转化和守恒定律得：P 输出=P 总-Pr=6-12×0.5=5.5W⑵ 电源的输出功率为电动机和限流电阻获得功率之和，P 输出=PM+PO PO=I2RO=3WPM= P 输出- PO=5.5-3=2.5W有 PM=P 机+PMr得 P 机=PM-PMr=2.5-I2r=2.5-0.5=2W【例 2】如图所示的电路中，R1 和 R2 是定值电阻，在滑动变阻器 R 的滑动片 P 从下端 a 逐渐滑到上端 b 的过程中，电阻 R1 上消耗的电功率 （ ）一定是逐渐减小有可能逐渐减小有可能先变小后变大一定是先变小后变大【解析】R1 为定值电阻，由 P1=I2R1 可知 R1 消耗功率由干路电流 I 决定，而干路电流的变化则由 R、R2 部分电路总电阻变化引起，设该部分的总电阻为 RP，则RP=pbapPbapRRRRRR22由极限定理可得：Rap+R2+RPb=R+R2=定值当（Rap+R2）=RPb 时，（Rap+R2）·RPb=最大值此时 RP 最大。讨论：若 R≤R2，则 P 在向上移动过程中，RP 一定减小。由闭合电路欧姆定律 I=PRRrE1一定增大，R1 消耗变大。用心 爱心 专心若 R＞R2，则 P 在向上移动过程中，RP 先变大，当取得最大值后，RP 再减小，这样回路中电流先变小，再变大，R1 消耗的功率也先变小，再变大。【答案】C【例 3】如图所示的电路中，R1、R2 均为定值电阻，且 R1＝10Ω，R2 的阻值未知，R3 是一个滑动变阻器，在其滑片从最 左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压 U 随电流 I的 变化图线如图所示，其中图线上的 A、B 两点是滑片在变阻器 两个不同的端点时分别得到的。求：⑴ 电源的电动势和内电阻；⑵ 定值电阻 R2 的阻值；⑶ 滑动变阻器 R3 的最大值；⑷ 上述过程中 R1 上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。【解析】⑴由闭合电路欧姆定律得 E=U+Ir将图象中 A、B 两点的电压和电流代入和得E=16+0.2r E=4+0.8r 联立解得 E=20V r=20⑵ 当 R3 的滑键自左向右滑时，R3 阻值变小，使电路总电阻变小，而总电流变大。由此可知，图线上的 A、B 两点是滑键分别位于最左端和...